Thiết kế máy trộn bê tông hình quả trám (thuyết minh+bản vẽ)

đại học

xây dựng

Đồ án thiết bị và công nghệ phục vụ công tác bê tông

Mở đầu

Vật liệu xây dựng là thành phần không thể thiếu đợc trong các công trình xây
dựng . Trớc đây , phần lớn các loại vật liệu xây dựng đợc sản xuất theo phơng
pháp thủ công . Nhng ngày nay,với các công trình có khối lợng lớn và phức
tạp,với đòi hỏi ngày càng cao về chất lợng,số lợng , kỹ thuật và mỹ thuật thì
không thể thiếu đợc máy móc.
Đồ môn học thiết bị và công nghệ phục vụ công tác bê tông là một đồ án
chuyên ngành của sinh viên cơ giới hoá xây dựng. Trên cơ sở nắm vững và vận
dụng những kiến thức đã học trong môn học máy và cơ giới hoá công tác bê tông
và các kiến thức về cơ khí của các môn học khác nhằm phục vụ cho công tác học
tập, nghiên cứu tìm, hiểu sâu về máy và thiết bị sản xuất vật liệu xây dựng
Đợc sự giúp đở của thầy Nguyễn Kiếm Anh em đã làm xong đồ án, nhng do
kiến thức có hạn em làm có nhiều sai sót mong các thầy giúp đỡ và chỉ bảo thêm
cho em.
I. Khái niệm chung về trạm trộn:
Trạm trộn bê tông dùng để sản xuất hỗn hợp bê tông (dạng ớt hoặc khô) để
cung cấp cho các phân xởng tạo hình cấu kiện đúc sẵn hoặc các công trình xây
dựng cơ bản .Trạm trộn bê tông thờng có 3 bộ phận chính:
Kho chứa nguyên liệu
Các thiết bị định lợng
Các máy trộn bê tông
Giữa các bộ phận này có các thiết bị nâng- vận chuyển và các phễu chứa
trung gian . Trạm trộn bê tông có thể phân loại theo các dấu hiệu:
1. Theo phơng pháp bố trí các thiết bị của trạm trộn:

#Trạm trộn bê tông dạng tháp: tất cả các phối liệu đợc vận chuyển một lần lên
cao nhờ các thiết bị nâng vận chuyển(băng tải , vít tải ,) trên đờng rơi tự do
của chúng các quy trình công nghệ đợc tiến hành (định lợng thu gom nạp cho
máy trộn , nhào trộn , xả vào các thiết bị vận chuyển hỗn hợp bê tông)
- u điểm thời gian một chu kỳ của trạm trộn là nhỏ nhất có thể bố trí nhiều máy
trộn ở tầng nhào trộn , việc tự động hoá tiện lợi và năng suất cao có thể đạt đợc
năng suất Q=240 m3/h
- nhựơc điểm cơ bản của trạm trộn này là quá cồng kềnh và nặng nề (các bun ke
chứa các phối liệu khô phải đảm bảo có sức dự trữ đạm bảo cho trạm trộn làm
việc liên tục trong 2 h) vốn đầu t trạm này lớn và rất khó khăn khi dời chuyển.
# Trạm trộn bê tông dạng bậc: các thiết bị công tác đợc bố trí theo dạng hình
khối chức năng , độc lập trên các mặt bằng riêng đợc liên hoàn với nhau nhờ các
thiết bị nâng chuyển.
- khối phối liệu khô(đá dăm cát ximăng) gồm có các bunke chứa, các thiết bị
định lợng
- khối nhào trộn gồm có các thiết bị định lợng chất lỏng (nớc và phụ gia) các
máy trộn bê tông, bunke hoặc phễu nạp hỗn hợp bê tông cho các thiết bị vận
chuyển nh vậy các khối phối liệu khô cần phải vận chuyển lên cao lần 2 (lần 1
nạp vào các bunke chứa , lần 2 nạp vào các máy trộn bê tông ) việc dùng gầu
skip hoặc băng tải vận chuyên các phối liệu lên cao để đa vào các máy trộn thờng gây ô nhiễm môi trừơng do thất thoát xi măng. Để khắc phục nhợc điểm
SV:trịnh quốc quân

MSSV:10331.48
1

Lp: 48KG


đại học

xây dựng

Đồ án thiết bị và công nghệ phục vụ công tác bê tông

này thiết bị định lợng đợc bổ xung vào khối nhào trộn , xi măng đợc bảo quản
trong các silô chứa và đợc nạp vào thiết bị định lợng nhờ vít tải làm việc
kín,trạm bê tông loại này thờng là loại tháo lắp nhanh và các khối chức năng của
trạm đợc thiết kế theo các môđun vận chuyển.
-u điểm : vốn đầu t ban đầu không cao , chi phí cho việc vận chuyển tháo trạm
trộn không đáng kể , tính vạn năng cao, tơng đối gọn nhẹ và năng suất tơng đối
cao năng suất có thể đạt Q= 120 m3 /h
-nhợc điểm : khó khăn trong việc bố trí nhiều máy trộn bê tông (số lựơng tối đa
là 2) thời gian chu kỳ làm việc tơng đối dài và tơng đối phức tạp trong việc tự
đông hoá điều khiển trạm trộn
2. .Theo nguyên lý làm việc của trạm trộn bê tông :
#Trạm trộn bê tông làm việc theo chu kỳ: loại trạm trộn này có khả năng thay
đổi mác bê tông và thành phần cấp phối cũng nh đáp ứng đợc những yêu cầu
của mọi đối tợng phục vụ
#Trạm trộn bê tông làm việc liên tục : đợc sử dụng đặc biệt hiệu quả khi nhu
cầu loại hỗn hợp bê tông cùng mác với khối lợng lớn và tập trung nh các công
trình thuỷ điện ,giao thông.
3. Theo khả năng di động của trạm trộn :
#Trạm trộn cố định: dùng phục vụ công tác xây dung 1vùng lãnh thổ ,đồng thời
cung cấp bê tông thơng phẩm phục vụ trong bán kính hiệu quả.Thiết bị của trạm
trộn thờng đợc bố trí theo dạng tháp
# Trạm trộn tháo lắp nhanh : đợc trang bị cho các công trình xây dựng cụ thể
có thời gian khai thác trạm trộn tại 1 nơi ngắn (từ 1 năm đến vài năm ) để khai
thác trạm trộn hiệu quả thì trạm trộn phải có khả năng tháo lắp nhanh với chi
phí cho việc tháo lắp và di chuyển là nhỏ nhất. Các thiết bị của trạm trộn tháo
lắp nhanh đợc bố trí theo dạng bậc với các mô đun vận chuyển tiện lợi .

# Trạm trộn di động : thờng đợc thiết kế theo dạng bậc các khối chức năng của
trạm trộn đợc bố trí trên các hệ thống di chuyển .Loại trạm trộn này thờng đợc
thiết kế với năng suất nhỏ (Q 30 m3/ h ) để phục vụ các công trình giao thông
, thuỷ lợi , các công trình xây dựng có khối lợng bê tông nhỏ và không tập
trung.
4. Theo năng suất trạm trộn :
# Loại lớn : Q 70 m3/ h
# Loại vừa : Q 60 m3/ h
# Loại nhỏ : Q 30 m3 / h
5. Theo phơng pháp điều khiển trạm trộn:
# Hệ thống điều khiển bằng tay
# Hệ thống điều khiển bán tự động
# Hệ thống điều khiển tự động
Hiện nay các trạm trộn hiện đại thòng đợc trang bị điều khiển có khả năng làm
việc ở cả 3 chế độ điều khiển trên.
II. Lựa chọn phơng án thiết kế trạm trộn bê tông:
1. Phải có khả năng sản xuất đợc hỗn hợp bê tông ( dạng khô hoặc ớt ) có nhiều
mác bê tông với thành phần cấp phối bê tông khác nhau trong thời gian trong
thời gian điều chỉnh là nhỏ nhất.
2. Trang thiết bị hệ thống làm việc ở cả 3 chế độ : tay , bán tự động , tự động.
3. Xả bê tông 1 cách dể dàng, tiện lợi cho các phơng tiện vận chuyển khác nhau.
SV:trịnh quốc quân

MSSV:10331.48
2

Lp: 48KG


đại học

xây dựng

Đồ án thiết bị và công nghệ phục vụ công tác bê tông

4. Công tác tổ chức sao cho cung cấp hỗn hợp bê tông cho các phơng tiện vân
chuyển phải khoa học, tiện lợi , dễ dàng , tránh ứ đọng dồn tắc giao thông.
Tuỳ thuộc vào mục đích , chức năng, công suất , đặc tính , của đối tợng tiêu thụ
hỗn hợp bê tông để lựa chọn phong án thiế kế trạm trộn bê tông sao cho phù hợp
và hiện đại phơng án thiết kế trạm trộn bê tông đợc lựa chọn dựa theo các dạng
trạm trộn đặc trng và phổ biến dới đây:
# Trạm trộn dạng tháp làm việc theo chu kỳ:
1-miệng đổ của máy trộn ; 2-đờng ống dẫn xi măng lên buồng trộn ;
3-đờng ống dẫn nớc lên buồng trộn; 4-thùng chứa nớc; 5-thiết bị định lợng nớc;
6-xe chở hỗn hợp bê tông ; 7-maý trộn ; 8-phểu cấp liệu; 9- thiết bị định lợng xi
măng; 10- thiết bị định lợng cát; 11- thiết bị định lợng đá; 12-bunke chứa xi
măng; 13-bunke chứa cát; 14-bunke chứa đá; 15-thiết bị lọc bụi; 16-van phân
phối cốt liệu; 17-băng tải đa cốt liệu lên lầu trộn; 18- động cơ ; 19-thiết bị phân
phối chất lỏng; 20-thùng chứa phụ gia
17

18
17

15

15
16

2

13

13

13

14

12

3
11

10

9

4
10

5

8

8

19
7

1
1000

6

h.1 trạm trộn dạng tháp làm việc theo chu kỳ
# Trạm trộn dạng tháp làm việc liên tục
1-vít tải ; 2-thiết bị lọc bụi; 3-xiclon lọc bụi ; 4-trạm lọc bụi; 5-băng tải vận
chuyển cốt liệu; 6-đờng ray đơn ; 7-băng tải quay; 8-phểu nạp; 9,10- thiết bị
báo mức trên và kết xi măng và các cốt liệu; 11- thiết bị phá vòm cát; 12- thiết
bị định lợng cốt liệu làm việc liên tục; 13-phễu tập; 14,16-máy trộn bê tông;
15-bunke nạp hổn hợp bê tông vào các thiết bị vận chuyển; 17- máy bơm định
lợng làm việc liên tục

SV:trịnh quốc quân

MSSV:10331.48
3

Lp: 48KG


đại học

xây dựng

Đồ án thiết bị và công nghệ phục vụ công tác bê tông

h.2 trạm trộn dạng tháp làm việc liên tục
# Trạm trộn dạng bậc làm việc chu kỳ:

11
9
10 6 1 3
13
2

14

4

5

12

10 7 8

h.3 trạm trộn dạng bậc làm việc chu kỳ
1-buồng máy trộn; 2-các khoang chứa cốt liệu; 3-máy trộn bê tông;
4-cabin điều khiển; 5-thiết bị định lợng cốt liệu làm việc theo nguyên lý cộng
dồn; 6-thiết bị định lợng xi măng; 7-thiết bị định lợng nớc;
8-khung sàn buồng trộn; 9-xi lô chứa xi măng; 10-vít tải;
11-thiết bị lọc bụi;12- gầu cào; 13-tời kéo gầu nạp cốt liệu; 14-gầu nạp cốt liệu
# Trạm trộn bê tông dạng bậc làm việc liên tục:

SV:trịnh quốc quân

MSSV:10331.48
4

Lp: 48KG

đại học

xây dựng

Đồ án thiết bị và công nghệ phục vụ công tác bê tông

h.4
trạm trộn dạng bậc làm việc liên tục
1-các buke chứa cốt liệu; 2-thiết bị định lợnglàm việc liê tục; 3-băng tải đón; 4băng tải nghiêng; 5,10-cửa xả; 6-thiết bị định lợng xi măng; 9-máy trộn; 11cabin điều khiển; 12-thiết bị máy bơm định lợng;
Em chọn trạm trộn dạng tháp làm việc theo chu kỳ

Năng suất kỹ thuật m3/ h
: 120

Kích thớc cốt liệu max mm :
150

Ký hiệu định lợng cốt liệu : ABAH-2400

Ký hiệu định lợng xi măng : ABAH-2400

Ký hiệu định lợng nớc : AB-2400

Ký hiệu định lợng phụ gia : RAB-2400
Nguyên lý hoạt động của trạm:
Cốt liệu (đá dăm, cát ) từ các kho chứa cốt liệu đợc băng tải 17 vận chuyển
lên đa vào các bun ke chứa cốt liệu tơng ứng. Xi măng từ các kho chứa đợc đa
lên thiết bị siclôn để lọc bụi nhờ thiết bi lọc 15 rồi đa vào bunke chứa xi măng

12 . để đảm bảo chế độ tự động của trạm trộn, tất cả các bunke chứa cốt liệu
và xi măng đều phải đợc trang bị các thiết bị tự động báo mức trên và mức dới
qua các thiết bị định lợng 9,10,11 sau đó đợc nạp vào phiểu cấp liệu 8 để phân
phối cho các máy trộn 7 tơng ứng theo trình tự làm việc của trạm trộn . Nớc và
phụ gia sau khi từ các thùng chứa 4,20 qua đờng ống dẫn 3 đến các thiết bị
định lợng nớc và phụ gia 5,21 sau đó đợc đa vào máng trộn tơng ứng nhờ thiết
bị phân phối chất lỏng 19 làm việc đồng bộ với các thiết bị phểu cấp liệu 8
.Sau khi trộn xong , hổn hợp bê tông đợc xả vào các bunke chứa 6 để nạp cho
các phơng tiện vận chuyển. Các bunke chứa cốt liệu và xi măng phải đủ vật
liệu để đảm bảo trạm trộn làm việc liên tục trong thời gian 22,5h.
III. Tính chọn máy và thiết bị cho trạm trộn bê tông:
Máy trộn bê tông:

SV:trịnh quốc quân

MSSV:10331.48
5

Lp: 48KG


đại học

xây dựng

Đồ án thiết bị và công nghệ phục vụ công tác bê tông
10

A

5

4

3

7
2
1

9
A

8

12
SƠ Đồ ĐộNG KHI DùNG THUỷ LựC

ĐƯờNG CHấM GạCH THể HIệN CáC ốNG DẫN
KHI Hệ THốNG Bị NGắT
TAY ĐIềU KHIểN

11

M

h.5 máy trộn hình quả trám
Nguyên lý hoạt động :
động cơ 1 chạy làm cho hộp giảm tốc2 làm bộ truyền bánh răng 3 hoạt động
làm thùng quay các cánh trộn mang hỗn hợp bê tông lên cao rồi rơi xuống cứ

nh thế hỗn hợp bê tông đợc trộn.
Xả: dùng cơ cấu thuỷ lực 11 làm nghiêng dầm cong 8 và làm nồi trộn nghiêng và
quay ngợc thùng trộn lại hỗn hợp bê tông sẻ đổ ra qua cửa 7 đến các phơng tiên
vận chuyển
Nạp liệu: các phối liệu sau khi định lợng xong qua các ống đổ vào cửa 7
Dung tích sản xuất của thùng trộn(dung tích nạp liệu hay dung tích danh
nghĩa của máy trộn ):

Vsx =

Qtk
m.

m3

trong đó :
Vsx là dung tích sản xuất (dung tích nạp liệu) của mỗi mẻ trộn của trạm trộn
(m3);
=0,7 là hệ số xúât liệu thờng 0,65 0,7;
m là số mẻ trộn bê tông trong 1 giờ mẻ/h:

ữ

m=

3600
Tck

Tck =Tn+Tt+Tx=15+120+33=168 (s) thời gian một chu kỳ làm việc của trạm trộn

3600
lấy m= 21 mẻ/h
= 21,43
168
Qtk=30m3/h năng suất thiết kế của trạm trộn bê tông,
m=

Vsx =

30
= 2,041
21.0,7

SV:trịnh quốc quân

MSSV:10331.48
6

(m3)
Lp: 48KG


đại học

xây dựng

Đồ án thiết bị và công nghệ phục vụ công tác bê tông

Dung tích hình học của máy trộn :

Vsx =

Vhh
=> Vhh =Vsx .3 = 2,041.3 = 6,123 (m3)
2,5 ữ3

Thành phần phối liệu của hỗn hợp bê tông:
Ta có các phối liệu theo tỷ lệ x:n:c:d=1:0,8:1,24:1,66 theo sách vật liệu xây
dựng và bài tập vật liệu xây dựng ta có thành phần phối liệu hỗn hợp bê tông cho
1 m3 bê tông:
1

= 0,213 (m3) =>
V x + Vn + Vc + Vd = 1 (m3)=> 4,7.V x = 1 V x =
4,7
Vn=0,8.Vx=0,8.0,213=0,17 (m3) ; Vc=1,24.Vx=1,24.0,213=0,26(m3) =>Vd=0,357
(m3) ta có khối lợng riêng của đá, cát, xi măng, nớc lần lợt là : 1800 (kg/m3) ,
1600 (kg/m3) , 1400 (kg/m3) , 1000 (kg/m3) , vậy ta có khối lợng các phối
liệu:
md = Vd . d = 0,357.1800 = 642.6 (kg)
mc = Vc . c = 0,26.1600 = 416 (kg)
m x = V x . x = 0,213.1400 = 298,2 (kg)
mn = Vn . n = 0,17.1000 = 170 (kg)
Vậy phối liệu cho 2,041 m3 là :
Vox=2,041.Vx=2,041.0,213=0,435 (m3)=> mox = Vox . x = 0,435.1400 = 609 (kg)
Voc=2,041.Vc=2,041.0,26=0,531 (m3)=> moc = Voc . c = 0,531.1600 = 849,6 (kg)
Von=2,041.Vn=2,041.0,17=0,347 (m3)=> mon = Von . n = 0,347.1000 = 347 (kg)
Vod=0,728 (m3)=> mod = Vod . d = 0,728.1800 = 1310,4 (kg)
Ta chọn 1 máy trộn
Ta chọn kích thớc nồi trộn là :dài 2522 mm

đờng kính trong nồi trộn :
Trong đó :

Vhh = V1 + V2 + V3

L2 . .D 2
thể tích phần hình trụ
4
L1
D12 D 2 D.D1
V1 = . .(
+
+
) thể tích phần nón cụt 1
3
4
4
4
L
D 2 D 2 D.D2
V3 = 3 . .( 2 +
+
) thể tích phần nón cụt 2
3
4
4
4
V2 =

Ta chọn D1=0,21.D và D2=0,24.D
L1=1055 mm
L2 = 400 mm
L3 = 1067 mm

2
L1
D12 D 2 D.D1
1055 ( 0,21.D )
D 2 0,21.D 2

= 346,205.D 2
+
)=
. .
+
+
Vậy : V1 = . .( +

3
4
4
4
3
4
4
4

V2 =

L2 . .D 2 400. .D 2
=
= 100. .D 2 = 314.D 2
4
4

SV:trịnh quốc quân

MSSV:10331.48
7

Lp: 48KG


đại học

xây dựng

Đồ án thiết bị và công nghệ phục vụ công tác bê tông
2
L3
D 2 D 2 D.D2
1067 ( 0,24.D )
D 2 0,24.D 2
. .( 2 +
+
)=
. .

+
+
3
4
4
4
3
4
4
4



= 362,3.D 2


2
2
2
2
2
Vhh = (346,205 + 362,3).D + 314.D = 314.D + 708,505.D = 1022,505.D = 6,123.10 9
V3 =

=> D=2450 mm

1

L3

D2

L2

D

D1

L1

2

h.6 sơ đồ tính đờng kính
kích thớc bao máy trộn mm:
Dài : 2920
Rộng : 4358
Cao : 3464
các kích thớc khác xem trên hình vẽ
1. Tính chọn các thiết bị định lợng:
Vì phải vận chuyển các phối liệu của hỗn hợp bê tông lên cao và phải duy trì
lợng vật liệu dự trữ cho trạm trộn hoạt động liên tục trong thời gian 2 ữ2,5 h
do đó mỗi thành phần phối liệu phải chứa trong 2 bunke chứa trở lên .Vì vậy
cho nên mỗi thiết bị định lợng làm việc chu kỳ chỉ định lợng cho một thành
phần phối liệu
a. Thiết bị định lợng cho các thành phần cốt liệu (thành phần đá 1, thành phần
đá 2 và cát ) ta chọn thiết bị định lợng ABAH-2400 có các thông số kỹ thuật
sau:
Tải trọng cân giới hạn kg: 1300
Dải cân định lợng kg: 250 ữ 1300
Độ chính xác %: +-2

áp lực khí nén các xi lanh chấp hành Mpa: 0,6
Chu kỳ định lợng s: 45
Dung tích thùng cân m3: 0,87
Kích thớc bao thiết bị định lợng:mm
dài : 1555
rộng: 1130
cao: 2660
Khối lợng kg: 560
SV:trịnh quốc quân
MSSV:10331.48
Lp: 48KG
8


đại học

xây dựng

Đồ án thiết bị và công nghệ phục vụ công tác bê tông

Nớc sản xuất : Nga
b. Thiết bị định lợng xi măng:ta chọn thíêt bi ABAH-2400 có các thông số kỹ
thuật là :
Tải trọng cân giới hạn kg: 700
Dải cân định lợng kg: 300 ữ 700
Độ chính xác %: +-1
Giá trị mỗi vạch chia kg: 2
áp lực khí nén các xi lanh chấp hành Mpa: 0,6
Chu kỳ định lợng s: 45
Dung tích thùng cân m3: 0,94

Kích thớc bao thiết bị định lợng:mm
dài : 2670
rộng: 1120
cao: 2690
Khối lợng kg: 1070
Nớc sản xuất : Nga
c. Thiết bị định lợng nớc và phụ gia: ta chọn
Thiết bị định lợng nớc: AB-2400 có các thông số kỹ thuật:
Tải trọng cân giới hạn kg: 500
Dải cân định lợng kg: 50 ữ 500
Độ chính xác %: +-1
Giá trị mỗi vạch chia kg: 0,5
áp lực khí nén các xi lanh chấp hành Mpa: 0,6
Chu kỳ định lợng s: 45
Dung tích thùng cân m3: 0,54
Kích thớc bao thiết bị định lợng:mm
dài : 1560
rộng: 1100
cao: 2600
Khối lợng kg: 540
Nớc sản xuất : Nga
Thiết bị định lợng phụ gia:RAB-2400 có các thông số kỹ thuật:
Tải trọng cân giới hạn kg: 12
Dải cân định lợng kg: 2 ữ 12
Độ chính xác %: +-1
Giá trị mỗi vạch chia kg: 0,05
áp lực khí nén các xi lanh chấp hành Mpa: 0,6
Chu kỳ định lợng s: 35
Dung tích thùng cân m3: 0,015
kích thớc bao thiết bị định lợng:mm

dài : 830
SV:trịnh quốc quân
MSSV:10331.48
Lp: 48KG
9


đại học

xây dựng

Đồ án thiết bị và công nghệ phục vụ công tác bê tông

rộng: 1150
cao: 2510
Khối lợng kg: 440
Nớc sản xuất : Nga
2. Xác định dung tích của các bunke chứa các thành phần phối liệu của
trạm trộn:
a. Tính bunke chứa:
Trong trạm trộn dạng tháp thờng sử dụng các thành phần phối liệu nh sau :
3 thành phần cỡ hạt đá dăm theo tỷ lệ 2:1:1 cho cỡ hạt lớn, cỡ đá vừa và cỡ đá
nhỏ; cát ; xi măng; nớc và phụ gia.Mỗi thành phần phối liệu khô đợc chứa trong 2
bunke chứa và phải đảm bảo lợng vật liệu cho trạm trộn làm việc liên tục trong
thời gian 2 ữ2,5 h.
Do đó thể tích của bunke chứa thành phần phối liệu khô đợc xác định nh sau:

Vbunke =

Qvl .K d

2

(m3)

Kd=0,7 là hệ số đầy bunke
Qvl là lợng cốt liệu và xi măng cần sử dụng cho trạm trộn bê tông trong 1h
đối với đá dăm : Qvl1 = Vod .30 = 0,728.30 = 21,84 (m3)
đối với cát Qvl 2 = Voc .30 = 0,531.30 = 15,93 (m3)
đối với xi măng Qvl 3 = Vox .30 = 0,435.30 = 13,05 (m3)
Ta chọn Qvl1 để tính vậy:

Vbunke =

21,84.0,7
= 7,644 (m3)
2

Ta chọn bun ke có hình dạng :

3m



2m

1m

2m

0,5m

0,5m

Hình 7. Hình dạng và kích thớc của Bunke chứa phối liệu.
SV:trịnh quốc quân
MSSV:10331.48
Lp: 48KG
10


đại học

xây dựng

Đồ án thiết bị và công nghệ phục vụ công tác bê tông

b. Tính chọn băng tải:
Ta lựa chọn sơ bộ băng tải có bề rộng : b1= 400 mm
Năng suất băng tải: Q = b22 .v. f 2 (245 + 840tg )
Trong đó:
b2=0,9.b1-0,05=0,9.0,4-0,05=0,31 (m ) là chiều rông lớp vật liệu trên băng
tải
v=2,5 m/s vận tốc chuyển đông của băng tải
f2=0,82 hệ số kể đến sự giảm năng suất khi vận chuyển theo phơng nghiêng (
= 20 0 là góc nghiêng của con lăn lòng máng )
theo bảng 3.52 sổ tay máy xây dựng ta chọn = 25 0 cho tất cả các vật liệu

Q = 0,312.2,5.0,82.(245 + 840tg 25 0 ) = 125 (m3/h)

Tính lại bề rộng băng tải:
b = 1,1(

Q
+ 0,05) (m)
c.v.K

Trong đó :
c=470 hệ số kể đến loại tiết diện của dòng vật liệu vận chuyển (dạng băng tải
ở nhánh vận chuyển là lòng máng 3 con lăn với góc đặt con lăn tạo lòng máng
là 200)
K = 0,85 là hệ số kể tới góc nghiêng làm việc của băng tải ( = 20 0 )
b = 1,1(

125
+ 0,05) = 0,44 (m)=440(mm)
470.2,5.0,85

Ta chọn bề rộng băng tải theo tiêu chuẩn btc=500 (mm)>b
Vậy ta chọn băng tải :
Kiểu máy: T391
Khoảng cách giữa 2 trục tang mm: 6000
Góc nghiêng vận chuyển lớn nhất: 40
Chiều rộng băng tải mm: 500
Tốc độ chuyển động của băng m/s : 0,8
Công suất động cơ kw: 1,1
Khối lợng máy kể cả khung di chuyển kg : 380
Năng suất t/h : 40
Thay đổi độ cao : tay
3. Tính toán, thiết kế máy trộn:
a. Xác định năng suất:
Q = Vsx . f .m.K tg (m3/h)

Trong đó :
Vsx = 2,041 : dung tích sản xuất của thùng trộn(dung tích nạp liệu hay
dung tích danh nghĩa của máy trộn ) m3;
Vbt
f =
Vsx

là hệ suất liệu , đối với hỗn hợp bê tông f= 0,65.0,7

SV:trịnh quốc quân

MSSV:10331.48
11

Lp: 48KG


đại học

xây dựng

Đồ án thiết bị và công nghệ phục vụ công tác bê tông

=> Vbt =
f .Vsx =
0,7.2,041 =
1, 43 (m3) dung tích
hỗn hợp bê tông đã trộn xong
m=21 mẻ/h
Ktg=0,85 là hệ số xử dụng thời gian Ktg=0,820,85

Vậy
Q=2,041.0,7.21.0,85=26 m3/h
b. Xác định vận tốc quay hợp lý của thùng trộn:

1,9. R

(s-1)

R=1225(mm) là bán kính trong phần hình trụ của nồi trộn

1,9. 1225 = 66,5( s 1 )

chọn

= 66( s 1 )

c. Xác định công suất động cơ:

N dc =

N1 + N 2
, KW
1000.

N1 = 2,2.Gbt .R.n

(w) là công suất tiêu hao để nâng hỗn hợp bê tông lên khi

nhào trộn,
Trong đó:

Gbt = V ..g (N) là trọng lợng hỗn hợp bê tông ,

V=2,041m3 dung tích hỗn hợp bê tông
= 2020kg / m3 khối lợng riêng của hỗn hợp bê tông
g = 10 m/s2 gia tốc rơi tự do
Gbt = 2,041.2020.10 = 41230 (N)
n=17 (v/ph) =0,28( v/s) tốc độ quay của thùng trộn
N1=2,2.41230.1,225.0,28=31112,2(w)
Công suất tiêu hao do ma sát ở các gối đỡ thùng trộn:

N 2 = ( Gbt + Gt ).( Rb + rp ).k f . cos .r p

Trong đó:
Gt trọng lợng bản thân thùng trộn
Gt=G1+G2+G3+G4
G1 = (Vn1 Vt1 ).7850.10 9 với
L1
( D + 1000) 2 ( D + 1000) 2 ( D + 1000).( D1 + 1000)
. .( 1
+
+
) = Vt1 + V1'
3
4
4
4
L
V1' = 1 . .(3000.[ D + D1 + 1000])
12

Vậy: G1 = (Vn1 Vt1 ).7850.10 9 = V1' .7850.10 9 = 2,6.10 5 ( N )
Vn1 =

G2 = (Vn 2 Vt 2 ).7850.10 9 = 314.([ D + 1000] D 2 ).7850.10 9 = 1,5.10 5 ( N )
2

G3 tơng tự G1 nhng thay D1 bằng D2 và L1 bằng L3 ta có:
G3 = 2,7.10 5 ( N )
G4 = (Vn 4 Vt 4 ).7850.10 9
SV:trịnh quốc quân

MSSV:10331.48
12

Lp: 48KG


đại học

xây dựng

Đồ án thiết bị và công nghệ phục vụ công tác bê tông

Vt4 = Vn2= 314.(D+1000)2
Vn4 = 314.(D+1000+600)2=314.(D+1600)2
Vậy G4 = 314.7850.10 9.[1200( D + 1000) + 600 2 ] = 1,11.10 5 ( N )
Gt = (2,6 +1,5+ 2,7+1,11).105 =7,91.105 (N)
Kf =0,0002 là cánh tay đòn ma sát lăn
=66 (s-1) vận tốc quay thùng trộn
=30 0 Là góc lắp đặt con lăn đỡ thùng trộn

rp =
0, 287 m là bán kính con lăn đỡ

(

)

N 2 = 41230 + 7,91.105 .(1,225 + 0,287).0,0002. 0, 28766
= 62828 (w)
. cos 300
= 0,98 là hiệu suất truyền động

N dc =

31112,2 + 62828
= 96 (kw)
1000.0,98

Ta chọn động cơ kiểu A0 2-91-4 có các thông số:
Công suất N= 100 (KW)
Số vòng quay n= 1480(v/ph)
Khối lợng = 610(kg)
Số lợng: 1 Động cơ
IV. Tính Bộ truyền bánh răng:
1. Chọn vật liệu làm bánh chủ động là thép 45 tôi cải thiện,độ rắn
HB1= 283HB, b = 580 ( MPa) , ch = 850 ( MPa); bánh lớn thép 45 thờng hoá,
độ rắn HB2= 215HB, b = 600 ( MPa) , ch = 340 ( MPa);
2. Xác định ứng suất cho phép:
a.
ứng suất tiếp xúc cho phép:

(công thức (5.19) và công thức (5.18) sách cơ sở thiết kế máy & chi tiết máy)
N H 01 = 30.HB12, 4 = 30.283 2, 4 = 2,3.10 7
N HE1 = 60.10.365.8.

1480
= 27,6.10 7
9,4

Vậy

NHE1>NHO1 nên K HL1 = 1 .Tơng tự tính ra K HL 2 = 1
Theo bảng 5.8 sách cơ sở thiết kế máy & chi tiết máy ta có :
H0 lim = 2.HB + 70 do đó
H0 lim1 = 2.283 + 70 = 636 (MPa)
H0 lim 2 = 2.215 + 70 = 500 (MPa)
SV:trịnh quốc quân

MSSV:10331.48
13

Lp: 48KG


đại học

xây dựng

Đồ án thiết bị và công nghệ phục vụ công tác bê tông

ứng suất tiếp xúc cho phép của mỗi bánh răng đợc tính theo công thức (1065) sách chi tiết máy lấy ZR.ZV.KL.KxH=1 và hệ số an toàn SH=1,1 từ 5.16 sách

cơ sở thiết kế máy & chi tiết máy ta có

[ H 1 ] = 636 .1 = 578,2 (MPa) và [ H 2 ] = 500 .1 = 454,5 (MPa) do đó ứng suất tiếp
1,1

1,1

xúc cho phép [ H ] =454,5 MPa
b.

ứng suất uốn cho phép: NF0=4.106
Theo công thức (5.26) sách cơ sở thiết kế máy & chi tiết máy ta có:
N FE1 = 60.10.365.8.

720
= 13,42.10 7 vì NFE1>NFO1 nên
9,4

K FL1 = 1 .Tơng tự ta có

KFL2=1 .Theo bảng 5.8 sách cơ sở thiết kế máy & chi tiết máy ta có :
SF=1,75; F0 lim = 1,8.HB nên F0 lim1 = 1,8.283 = 509,4( MPa ) , F0 lim 2 = 1,8.215 = 387( MPa ) ;
bộ truyền quay 2 chiều KFC=0,7
tạm thời lấyYS=1;KxF=1;YR=1dođó theo (5.24):

[ F1 ] = 509,4 .0,7 = 203,8 (MPa)
1,75

[ F 2 ] = 387 .0,7 = 154.8 (MPa)
1,75

c.

d.

ứng suất cho phép khi quá tải: theo công thức 5.28 sách cơ sở thiết kế máy &
chi tiết máy ta có:

[ H ] qt

= 2,8. ch 2 = 2,8.340 = 952 MPa

[ F1 ] qt

= 0,8. ch1 = 0,8.580 = 464 MPa

[ F 2 ] qt

= 0,8. ch 2 = 0,8.340 = 272MPa

Xác định thông số bộ truyền:
tính sơ bộ khoảng cách trục:

a = 49,5.( u + 1) 3

T1 .K H

ba .[ H ] .u
2

= 49,5.(9,4 + 1).3

645270.1,13
= 576mm
0,3.( 454,5) 2 .9,4

Trong đó :
T1 = 9,55.10 6.

N
100
= 9,55.10 6.
= 645270 Nmm và ba = 0,3 ; KH =1,13=>
n
1480

Môđun m=(0,01ữ 0,02) a =5,76ữ11,52 mm theo bảng 5.1 chọn m=12 mm
SV:trịnh quốc quân

MSSV:10331.48
14

Lp: 48KG


đại học

xây dựng

Đồ án thiết bị và công nghệ phục vụ công tác bê tông

Số răng Z 1 =

2.a
2.576
=
= 9.23 lấy Z1=10 do đó
m.(u + 1) 12.(9,4 + 1)

Z2=u.Z1=10.9,4=94 lấy Z2=94 nh vậy tỷ số truyền thực
u=

Z 2 94
m.( Z1 + Z 2 ) 12.(94 + 10)
=
= 9,4 do đó a =
=
= 624mm
Z 1 10
2
2

d =

và

bd =
e.

2.a 2.624

=
= 120mm ; b = a .a = 624.0,3 = 187 mm
u + 1 9,4 + 1

ba
0,3
(u + 1) =
(9,4 + 1) = 1,6
2
2

Kiểm nghiệm răng về độ bền tiếp xúc: theo công thức 5.36 sách cơ sở thiết kế
máy & chi tiết máy ta có:

H =

Z H .Z M .Z 2.T1.K H .K Hv (u + 1)
.
d
b .u

ZM=274 (MPa)1/2( các bánh răng bằng thép)
0
ZH=1,76 (khi x2 x1=0 ta có = 20 )

.d .n .120.1480
=
= 9,3m / s theo bảng 5.3 sách cơ sở thiết kế máy & chi
60000
60000

tiết máy ta có cấp chính xác 7 theo hình 5.11 và v = 9,3 m/s ta có K H
v=

=1.06;theo 5.9 sách cơ sở thiết kế máy & chi tiết máyta có:
v H = H .g 0 .v.

a
624
= 0,004.53.9,3.
= 16,1m / s trong đó theo bảng 5.5 và 5.6 và
u
9,4

5.4 sách cơ sở thiết kế máy & chi tiết máy ta có H = 0,004 và g0=53 ; KH
=1,13do đó theo công thức 5.7 sách cơ sở thiết kế máy & chi tiết máy:
K Hv =1 +

vH .b.d
16,1.120.187
=1 +
=1,234
2.T1.K H .K H
2.645270.1,13.1,06

1
1
1
1
= 1,88 3,2 + = 1,53
= 1,88 3,2. +

94 10
Z1 Z 2

Z =

4
=
3

4 1,53
= 0,91
3

SV:trịnh quốc quân

MSSV:10331.48
15

Lp: 48KG


đại học

xây dựng

Đồ án thiết bị và công nghệ phục vụ công tác bê tông

H =

274.1,76.0,91 2.645270.1,13.1,234.(9,4 + 1)

.
= 380( MPa)
120
187.9,4

Ta thấy H = 380MPa < [ H ] = 454,5MPa đạt yêu cầu về độ bền tiếp xúc
f.

Kiểm nghiệm răng về quá tải : theo 5.30 với K qt =

Tmax
= 2,2 ta có:
T

H max = H . K qt = 168. 2,2 = 249,2( MPa) < [ H ] qt = 952( MPa)

Theo 5.31 ta có:
F 1 max = F 1 . K qt = 36,1. 2,2 = 54( MPa) < [ F ! ] qt = 464( MPa)
F 1 max = F 1 . K qt = 30,51. 2,2 = 45,3( MPa) < [ F ! ] qt = 272( MPa)

Vậy thoả mãn
V. Tính trục con lăn đỡ:
1.
Vật liệu làm trục: Chọn thép làm trục là thép 45 tôi cải thiện có
b=850 N/mm2 và ch=580 N/mm2 [] = 15 (MPa)
Tải trọng tác dụng lên trục:

F F
30

Gbt +Gt
Hình 6. Hình tính lực tác dụng lên trục.
Gồm có trọng lợng bê tông trong thùng trộn và thùng trộn: vì 2 con lăn đỡ chịu
tải nh nhau nên
F=

Gbt + Gt 41230 + 791000
=
= 480490( N )
2. cos
2. cos 30 0

SV:trịnh quốc quân

MSSV:10331.48
16

Lp: 48KG


đại học

xây dựng

Đồ án thiết bị và công nghệ phục vụ công tác bê tông

Lực vòng tác dụng lên trục gây mô men xoán cho trục Ftv .
Fv =Fi .f
Trong đó:
f : hệ số ma sát giữa con lăn đỡ và thùng trộn .

f = 0,03;
Fv= 480490.0,03 = 14415(N)
Mô men xoắn do lực Ft gây ra trên trục :
T=

d cl .Fv 574.14415
=
= 44137105( Nmm)
2
2

M= M u2 + 0,75.T 2 = 81,6.10 6 ( Nmm)
Xác định đờng kính sơ bộ của trục :
d

3

T
44137105
=3
= 245 (mm);
0,2.[ ]
0,2.15

Chọn đờng kính sơ bộ của trục là 250(mm)
2. Kiểm tra bền cho trục:
Sơ đồ tính toán:

F
150

95

150

95

72073500 Nmm

71593010 Nmm

a. Kiểm tra độ bền mỏi
S=

s .s
s2 + s2

[S]

s Hệ số an toàn chỉ tính ứng suất pháp
s =

1
K a + m

n Hệ số an toàn chỉ tính ứng suất pháp
s =

1
K a + m

-1 giới hạn mỏi uốn -1=0,436b=370,6 (N/mm2)
SV:trịnh quốc quân

MSSV:10331.48
17

Lp: 48KG


đại học

xây dựng

Đồ án thiết bị và công nghệ phục vụ công tác bê tông

-1 Giới hạn mỏi xoắn -1=0,58-1=228,3 (N/mm2)
a Trị số trung bình ứng suất pháp:
a =

82,6.10 6
M
=
= 53( N / mm 2 )
3
W 0,1.( 250 )

m =0
a Trị số trung bình ứng suất tiếp

44137105

2
m =0, a = W o = 0,2.( 250) 3 = 14.124( N / mm )

Hệ số ảnh hởng đến độ bền mỏi
=0,1
=0,05
K=1,85
K=1,4
s=3.8
s=11.55
s=

3,8.11,55

3,8 2 + 11,55 2

= 3,6 [s] =1,5ữ2,5

Vậy trục đảm bảo độ bền mỏi

Kết luận
Trong quá trình làm đồ án đã giúp em thực sự hình dung đợc công việc của một
kỹ s , nó đã giúp em ứng dụng những kiến thức đã đợc học đợc khi còn ngồi trên
giảng đờng đại học. Với sự nỗ lực của bản thân cùng sự chỉ bảo tận tình chu đáo
của giáo viên hớng dẫn em là thầy Nguyễn Kiếm Anh
Em đã hoàn thành khối lợng công việc đợc giao tuy nhiên kiến thức có hạn và
thời gian ngắn nên không thể tránh đợc sai sót mong các thầy chỉ bảo thêm

SV:trịnh quốc quân

MSSV:10331.48
18

Lp: 48KG


đại học

xây dựng

Đồ án thiết bị và công nghệ phục vụ công tác bê tông

Tài liệu tham khảo:
1. Sổ tay chọn máy thi công xây dựng Nguyễn Tiến Thụ NXB xây dựng
2. Bản vẽ máy xây dựng Hoàng Công Thơng; Đoàn Tài Ngọ-trờng đại học
xây dựng-1977
3. Máy sản xuất vật liệu và cấu kiện xây dựng-Đoàn Tài Ngọ(chủ biên); Nguyễn
Thiệu Xuân; Trần Văn Tuấn; Nguyễn Thị Thanh Mai; Nguyễn Kiếm AnhNXB Xây dựng 2000
4. Bài giảng môn học thiết bị và công nghệ phục vụ công tác bê tông
5. Dung sai và lắp ghép-Ninh Đức Tốn- NXB Giáo dục
6. Hớng dẫn làm bài tập dung sai- Ninh Đức Tốn ; Đỗ Trọng Hùng-Trờng đại học
Bách Khoa Hà Nội 2001
7. Thiết kế chi tiết máy-Nguyễn Trọng Hiệp; Nguyễn Văn Lẫm-NXB Giáo dục
8. Chi tiết máy tập 1,2 Nguyễn Trọng Hiệp- NXB Giáo dục
9. Bản vẽ máy nâng-chuyển Đặng Thế Hiển; Phạm Quang Dũng; Hoa Văn
Ngũ-trờng đại học xây dựng-1985
10.Tài liệu đồ án môn học cơ giới hoá công tác lắp ghép bê tông (phần nghiền

đá và trộn bê tông) Trờng đại học xây dựng , Bộ môn máy xây dựng
20/9/2006
SV:trịnh quốc quân

MSSV:10331.48
19

Lp: 48KG


đại học

xây dựng

Đồ án thiết bị và công nghệ phục vụ công tác bê tông

11.Sổ tay máy xây dựng- Vũ Liêm Chính; Đỗ Xuân Đinh; Nguyễn Xuân Hùng;
Hoa Văn Ngũ; Trơng Quốc Thành; Trần Văn Tuấn-NXB Khoa học kỹ thuật
2000
12.Cơ sở thiết kế máy & chi tiết máy Trịnh Chất NXB khoa học kỹ thuật
2005
13.Sách vật liệu xây dựng Phùng văn lự; Phạm duy hữu; Phan khắc trí-NXB
giáo dục
14.Bài tập vaatj liệu xây dựng Phùng văn lự ; Nguyễn anh đức; Phạm hữu hạnh
; Trịnh hồng tùng NXB giáo dục

SV:trịnh quốc quân

MSSV:10331.48
20

Lp: 48KG